diseño de un procesador de residuos sólidos para uso doméstico

PART NUMBER (REGLAS)
DISEÑO DE UN PROCESADOR
DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA
USO DOMÉSTICO
JHON ALEXANDER SUAREZ G.
ESTUDIANTE DE INGENIERÍA MECÁNICA
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
JUNIO DE 2015
PARTOBJETIVOS
NUMBER (REGLAS)
OBJETIVO GENERAL
Diseñar un procesador de residuos sólidos para uso
doméstico en los hogares colombianos que permita la
utilización de estos residuos en plantas de compostaje,
procesos industriales y comerciales.
PARTOBJETIVOS
NUMBER (REGLAS)
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Caracterizar los diferentes tipos de residuos caseros
• Establecer el método adecuado para el procesamiento de
residuos orgánicos caseros
• Diseñar un procesador de residuos sólidos para uso
doméstico con base en la investigación previa
• Verificar el diseño y calculo estático del procesador de
residuos sólidos para uso doméstico mediante teorías de
diseño adecuadas.
PART NUMBER
(REGLAS)
DIAGNÓSTICO
O SITUACIÓN
PROBLEMA
En la actualidad existe una gran preocupación respecto al
volumen de basuras que se genera diariamente en los
hogares y aunque en la actualidad existen dispositivos que
permiten triturar residuos domésticos, estos no son
fácilmente accesibles al público y no cumplen con las
funciones de procesamiento, que permitan aprovechar éstos
residuos sólidos.
PART NUMBER
(REGLAS)
MARCO
REFERENCIAL
Producción de basura en Pereira
ESTRATO
KILOGRAMOS
NÚMERO DE
RECOLECTADOS HABITANTES
PPC(kg/habdía)
PPV
(kg/viv-día)
GRUPO 1
1650
1301
0,317
1,083
GRUPO 2
2060
1293
0,398
1,352
GRUPO 3
2330
1025
0,544
1,483
Realizando el cálculo de la producción ponderada del municipio de
Pereira, se obtiene una producción per-cápita de 0,420 (kg/habdía) de basura común, de los cuales el 59,86% corresponde a
basura orgánica, es decir 0,25 (kg/hab-día) .
PART NUMBER
(REGLAS)
DESARROLLO
DE LA METODOLOGIA
Definición
del producto
Planeación
del diseño
V
e
r
i
f
i
c
a
c
i
ó
n
Identificación de
las necesidades
del cliente
Especificaciones
del producto
Ir
Ir
Descomposición
funcional
Ir
Generación de
conceptos
Diseño
preliminar
Ir
Especificaciones
Diseño detallado
Desarticulación
funcional
Tablas
morfológicas
Combinación de
conceptos
PART NUMBER
(REGLAS)
DESARROLLO
DE LA METODOLOGIA
Descomposición Funcional
Tabla morfológica para el módulo de energía
Aceptar la
energía
Tomacorriente
Regular la
energía
Regulador de
voltaje
Energizar el
dispositivo
Contactores
Convertir
Reducir
Activar la energía en
Vibraciones y
rotación y
energía
ruido
traslación
Anclaje de
maquina
Reductor de
velocidades
Motor de
Aislante
Interruptor corriente
acústico
alterna
Carcaza
aislante
Juntas de
polímero
Reducir calor
Refrigeración
Ventilador
Aislante
Térmico
Volver
PART NUMBER
(REGLAS)
DESARROLLO
DE LA METODOLOGIA
Desarticulación Funcional
Volver
Caja Negra
MODULO DE ENERGIA
Energía
ACEPTAR
REGULAR
ENERGIZAR EL
DISPOSITIVO
ACTIVAR LA
ENERGIA
CONVERTIR ENERGIA
EN ROTACION Y
TRASLACION
Señal de Encendido
REDUCIR
VIBRACIONES Y
VIBRACIONES Y RUIDO
REDUCIR
CALOR
Señal On-Off
Señal de Atascamiento
|
Basura Orgánica
INGRESO DE
BASURA
TRASLADAR
BASURA
POSICIONAR
REDUCIR
VOLUMEN DE
BASURA
ALMACENAR
EVACUAR BASURA
Señal de desactivación
MODULO DE PROCESAMIENTO
EXTRAER
ALMACENAR
MODULO DE BASURA ORGANICA
EVACUAR LIQUIDOS
Señal de desactivación
PART NUMBER
(REGLAS)
DESARROLLO
DE LA METODOLOGIA
Generación de Conceptos
Concepto 2
Concepto 3
Concepto 1
Volver
PART NUMBER
PARAMETROS
DE(REGLAS)
DISEÑO
Las especificaciones técnicas preliminares del dispositivo
según los requerimientos de los clientes son:
• Horas de funcionamiento: 2 horas/semana.
• Capacidad de procesamiento: 900 kg-sem
• Garantizar un tamaño final de aproximadamente de 6-8 mm.
• Facilidad de operación
RESULTADOS FINALES DE DISEÑO
CARACTERÍSTICA
PARÁMETRO
Potencia requerida por el motor
3 hp a 1750 min−1
Número de cuchillas
4 unidades de DF2
Selección del sistema de
transmisión
Bandas y poleas
Cantidad y tipo de bandas a utilizar
1 Banda en v
Tipo de Tolva
Flujo en planos asimétricos, en
ASTM-A36 de 2 mm.
Capacidad de alimentación
24 kg.
Tamiz
63 Perforaciones, cada una de 10
mm de diámetro
Material Tamiz
Inox 304 de 2 mm.
Diámetro del eje y selección del
material
45 mm, AISI 1045
PART NUMBER
PARAMETROS
DE(REGLAS)
DISEÑO
Procesador de residuos sólidos para uso doméstico.
(Renderizado)
PART NUMBER
(REGLAS)
ANALISIS
ECONOMICO
El análisis económico permite establecer la factibilidad y
rentabilidad del proyecto en caso de que vaya a ser
fabricado, por este motivo se realizó un costo aproximado:
ITEM
1
2
3
DESCRIPCIÓN
Construcción y montaje de
$
elementos mecánicos.
Elementos de sujeción
$
(Tornillería en general)
Elementos estándar
TOTAL
COSTO
4.572.695
120.246
$
1.936.828
$
6.629.769
PART
NUMBER (REGLAS)
RECOMENDACIONES
• Para un buen desempeño del procesador de los residuos
sólidos para su doméstico, es necesario una
preclasificación del material orgánico de otros tipos de
desechos como plástico, papeles, sustancias peligrosas,
cauchos, etc.
• El afilado de las cuchillas debe ser realizado por una
persona con experiencia, sin perder el ángulo de filo 30
grados.
• La tolva está diseñada para contener 24 kg de basura
orgánica domiciliaria, este volumen de basura tiene que
ser colocado poco a poco para evitar el atascamiento de
las cuchillas y no sobre-esforzar el motor.
PART
NUMBER (REGLAS)
CONCLUSIONES
• La utilización del dispositivo diseñado podría generar
una reducción del volumen de los residuos sólidos
orgánicos desde el hogar, potenciando un mejor manejo
de los diferentes tipos de desechos que se producen
habitualmente en una casa promedio; impactando de
manera positiva el relleno sanitario de la ciudad gracias
a la optimización de espacio de almacenamiento. De
lograr este objetivo se obtendría un beneficio tanto
económico como social y ambiental.
PART
NUMBER (REGLAS)
CONCLUSIONES
• Con el fin de elaborar un proyecto que además de
funcional, resulte comercial, se tuvieron en cuenta
lineamientos de algunos autores que combinan aspectos
relevantes para el desarrollo de productos como
marketing, manufactura y diseño.
• De acuerdo con la información reunida en el marco
referencial, se puede concluir que el desarrollo de este
diseño y su aplicación podría generar un cambio en la
comunidad con respecto al tratamiento de residuos
sólidos orgánicos, mediante la clasificación de las
basuras y posterior reutilización de las mismas.
PART
NUMBER (REGLAS)
CONCLUSIONES
• Luego de realizar análisis del mercado se puede
establecer que para definir el precio de venta del
procesador de residuos sólidos para uso doméstico, se
deberá contemplar una utilidad por diseño mínimo del
25% teniendo en cuenta que maquinas importadas con
características similares superan margen de utilidad del
50%.
PART NUMBER
APORTES(REGLAS)
• El procesador de residuos sólidos para uso doméstico
fue diseñado con elementos existentes en el mercado
nacional, situación que disminuiría los costos de
fabricación y producción tanto para realizarse en serie,
como para los interesados en adquirirlo para la industria
del reciclaje en conjuntos de viviendas.
PART NUMBER
APORTES(REGLAS)
• La estructura de soporte fue diseñada y comprobada
estableciendo parámetros constructivos de importancia
como rigidez y estabilidad, ya que es lugar donde se
acoplan y se alojan la mayoría de los elementos del
procesador de residuos sólidos para uso doméstico.
• El producto cumplió con los mínimos requisitos de
diseño, requerimientos establecidos por las necesidades
de los clientes como: capacidad del dispositivo de 24 kg,
tiempo de funcionamiento de dos horas/semana, tamaño
final de trituración entre 6-8 mm y que tenga una
facilidad en su operación.
PART NUMBER (REGLAS)
¡MUCHAS GRACIAS!